Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники

Система Spicer предназначена для повышения проходимости машины за счет регулирования давления в шинах, позволяющего получить оптимальный размер отпечатка шины на любом грунте

Повреждение колеса или шины не должно приводить к чрезвычайно затратному ремонту, а уже тем более к застреванию боевой машины прямо посреди зоны боевых действий. Исключение подобных ситуаций является основной задачей специализированных компаний.

Покупая сегодня новый автомобиль, вы вполне можете уехать из салона на комплекте резины с противопрокольными вставками, который избавит вас от неприятного занятия по замене спущенного колеса на обочине дороги. В случае прокола или повреждения шины вы сможете продолжить движение на расстояние до 80 км без каких-либо серьезных последствий для самого колеса, пока не найдете сервисный центр для ее замены.

Кроме экономии массы на возимых с собой запасном колесе и инструментах для его замены боестойкие шины позволяют водителям не беспокоиться о том, что прокол произойдет в плохую погоду или в небезопасном для остановки месте, ведь они могут продолжить движение без риска повредить машину еще больше.

Увеличьте стоимость транспортного средства на несколько сотен тысяч долларов, стоимость замены колеса на десять, замените опасное место на дороге зоной ведения боевых действий и вы легко поймете почему совершенствование шинных технологий является одним из важнейших аспектов защиты бронированных машин и их экипажей, участвующих в военных операциях.

Уязвимость колеса

Тактическое преимущество колесных бронированных машин, которое они позволяют получить за счет своей гибкости, развертываемости и маневренности, быстро сделало их предпочтительным типом транспортного средства в Афганистане. Впрочем, на театре военных действий (ТВД), обуславливаемом вездесущей угрозой самодельных взрывных устройств (СВУ), они также имели и свои слабые места. В то время как дополнительное бронирование и вновь разработанные корпуса двойной V-образной формы способствовали повышению уровней защиты экипажей, неизбежное в таких случаях повышение массы машин обострило проблемы, связанные с проколом или разрывом шины.

Десять лет назад для большей части колесных боевых машин применялась технология боестойких вставок из монолитной резины. Это фактически упрочненный «бублик», помещаемый внутрь шины, который амортизирует массу машины и защищает колесо в случае повреждения и выпуска воздуха из шины. Для того чтобы вставка (утолщенные боковины шины) была способна нести массу платформы при сохранении скорости на значительном расстоянии, резина должна быть очень «жесткой», то есть в этом случае необходимы мощные опрессовочные инструменты для установки и извлечения вставки из колеса, ну или шина должна быть доставлена из боевой зоны в ремонтную мастерскую.

Для британской армии, весь парк колесных машин которой использовал эту технологию, это привело к серьезным логистическим проблемам в Афганистане. В какой-то период времени поврежденные шины отправлялись назад в Великобританию для ремонта пока организация сети передвижных мастерских для ремонта колес типа «Runflat» PTRF-RF (Portable Tyre Repair Facility – Runflat) не позволила делать всё на местах. Эти развертываемые контейнерные модули позволяют проводить все виды оперативного ремонта и обслуживания шин во время проведения военной кампании.

Мягкой поступью

Угроза СВУ заставляет производителей шин постоянно разрабатывать новые решения, которые после прокола или разрыва шины дают возможность машине с экипажем безопасно добраться до базы, а также сводят повреждение колеса к минимуму.

Компания Michelin, выпускающая универсальные шины X-Force, которые широко используются на военных машинах, разработала так называемую «противоминную» шину. Шина, впервые показанная на выставке Eurosatory 2014, была разработана с целью удовлетворения потребности французской армии, в частности для системы разминирования SOUVIM II.

Эта система производства компании MBDA, предназначенная для разминирования проходов и обезвреживания СВУ, способна расчистить до 150 км в день. Система состоит из двух машин, буксирующих прицепы для активации мин. Первая машина перекатывается через мину нажимного действия без ее активации, при этом масса буксируемой машины – прицепа для срабатывания мин RDM (mine-triggering trailer) – заставляет срабатывать мины нажимного действия для того, чтобы обеспечить проезд второй машины. Та в свою очередь буксирует еще два RDM с разными колесными базами, расчищая, таким образом, колею по всей ширине.


Система разминирования SOUVIM II французской армии

В конструкции шины используется полоска пены толщиной 10 см, приклеивающаяся к покрышке, которая является развитием покрышек компании Michelin для сельскохозяйственной техники. Покрышка позволяет получить максимально большое пятно контакта шины с опорной поверхностью, а сама полоска пены покрыта тонкой защитной резиновой «пленкой», повышающей также сцепление.

Преимущества резины

Резина имеет ряд преимуществ в технологии боестойких вставок, и некоторые производители работают исключительно с этим материалом.

«Резина не имеет склонности к разрушению, она поглощает часть ударных нагрузок, что важно для военных транспортных средств, двигающихся по бездорожью во враждебной обстановке», – заметил технический директор компании Tyron Тони Глейзбрук.

«В отличие от композиционных материалов, которые сами по себе являются очень твердыми материалами и могут стать причиной больших ударных нагрузок даже при наличии превосходной подвески – а при высоких ударных нагрузках повышается вероятность повреждения колеса и потери мобильности – резина резко снижает вибрацию и удары, которые передаются через вставку на колеса, мосты и приводные валы».

«Это положительно сказывается на управлении транспортным средством и уменьшает повреждения внутренней части шины, что означает её потенциально возможное повторное использование».

Резина также является единственным материалом, который позволяет получить так называемый «замок», являющийся центральным элементом конструкции пулестойких вставок компании Tyron. Замок борта шины представляет собой механическое устройство, которое фиксирует борт шины (край который садится на колесо) на самом колесе. В надутом колесе буртик придавливается к внутренней поверхности обода колеса за счет давления в шине так, что шина и колесо вращаются как единое целое. При падении давления в шине, например при проколе или повреждении, замок необходим для исключения проворачивания шины внутри колеса, которое, в конце концов, может привести к потере подвижности.

«Военные транспортные средства должны быть способны продолжать выполнение задачи и возвратиться на базу на одном или на всех спущенных колесах – гарантированный минимум составляет 50 км с двумя или более спущенными шинами или минимум два часа движения по бездорожью с уклонами и препятствиями, – сказал Глейзбрук. – Наши вставки All Terrain Rubber [ATR] позволяют военным машинам превысить это расстояние, и поэтому в случае повреждения машина может ехать с одной, двумя или даже восемью спущенными шинами до места, где они будут отремонтированы или заменены».

«В связи с тем, что наши вставки состоят из нескольких частей, они могут устанавливаться без специальных инструментов, их легко заменить даже на обочине дороги при помощи стандартного оборудования для замены шин, при этом они всё же сохраняют все преимущества резины».

Проверенные и испытанные

Заказчики компании Tyron подвергли вставки ATR баллистическим испытаниям с акцентом на соединительные элементы для того, чтобы убедиться, что при мощной кинетической атаке вставка останется работоспособной. Это важно, поскольку резина поглощает существенно больше энергии (начиная от бордюрных камней и кончая СВУ), чем твердые материалы.

В сентябре 2015 года компания Tyron объявила о том, что она будет совместно работать с фирмой Global Wheel по поставке комплектных боестойких вставок для бронетранспортера Springbuck производства южноафриканской DCD Defence. Первоначальным контрактом предусматривалась поставка трех полных комплектов колес, конструкция которых состоит из обода колеса от Global Wheel, сборных боестойких вставок ATR от компании Tyron и шины от компании Continental.


Непневматическая шина Non-Pneumatic Tire (NPT)

После покупки Resilient Technologies компанией Polaris непневматические шины NPT появились в качестве опции для внедорожника Sportsman MV850. Шины TerrainArmor NPT могут выдержать попадание пуль, острых камней и других объектов, которые могут повредить пневматические шины, при этом исключается необходимость в запасном колесе на машине. Вождение на таких непневматических шинах ничем не отличается от вождения на пневматических шинах.

Конструкция шины состоит из обода, полимерного диска и протекторного полотна, которые в сборе образуют «фактически неразрушаемое» колесо. Полотно, диск и обод специально проектируются под целевую нагрузку и преобладающий рельеф местности.

Технологии управления шинами

Сложные технологии «управления шинами» также получают все большее распространение на оборонном рынке, поскольку пользователи хотят иметь улучшенные характеристики полного привода, лучшую мобильность и интегрированный в одной подсистеме комплекс полной диагностики.

Компания Dana объявила в сентябре 2015 года о том, она будет поставлять свою систему регулирования давления в шинах Spicer для нового легкого тактического бронеавтомобиля JLTV (Joint Light Tactical Vehicle), который компания Oshkosh будет производить для американской армии и корпуса морской пехоты. Система предназначена для повышения характеристик тактических колесных машин на грунтовых дорогах, на больших уклонах, в песке или грязи, при этом она способствует повышению скоростей на самых разных типах местности и позволяет добраться до базы в случае прокола шины. Система также позволяет уменьшать дорожный просвет при перевозке автомобиля различными видами транспорта.

По сути, система позволяет при необходимости накачивать и скачивать шины, регулировать в них давление до уровня, соответствующего рельефу, что повышает сцепление с грунтом и сохраняет проходимость. Работой системы управляет электронно-механический блок управления, который определяет и решает все проблемы с давлением в шинах, позволяя контролировать каждое колесо отдельно. Блок управления представляет собой интегрированный модуль, который включает механические, электрические и компьютерные подсистемы.

Компания Dana имеет в своем портфолио две базовые системы с немного различающимися конфигурациями. Первая система оптимизирована для легких машин 4x4, в настоящее время она законтрактована для проекта JLTV. Вторая, более производительная система устанавливается на некоторые более крупные военные машины, например категории MRAP или семейство войсковых транспортных средств средней грузоподъёмности FMTV. Основные компоненты включают блок управления пневматикой, быстродействующие выпускные клапаны, блок электронного управления и клапаны колес.

Руководитель департамента продаж в компании Dana Роберт Голдстон сказал, что компания активно сопровождала контракты по всем проектам, которые боролись за программу JLTV, начиная от этапа отработки концепции, этапа технического проекта и кончая этапом полномасштабной разработкой и подготовкой производства.

«За счет этих усилий и прочных связей с поставщиками комплектующих для наших систем мы смогли четко пройти по всем этапам программы JLTV, – добавил он. – Эта система по существу представляет собой готовую коммерческую систему, которую мы доработали для легких военных машин, работающих в непростых условиях. Нам оставалось провести некоторую доработку программного обеспечения для того, чтобы выполнить все требования проекта JLTV по тактико-техническим характеристикам».

Компания в настоящее время готовится к серийному производству в больших объемах, при этом системы для начальной партии уже были поставлены.

Главным определяющим фактором в опытно-конструкторских работах компании Dana были настойчивые просьбы заказчиков по интегрированным пользовательским интерфейсам и алгоритмам согласованной работы с другими подсистемами машины.

«Например, если поступил запрос подвеске перейти в определенный режим, то система регулирования давления также войдет в заранее заданный режим. Кроме того, заказчики хотят сократить время накачки и выпуска воздуха из шин, чтобы как можно было быстро переходить с одного типа местности на другой».

Кроме того, система может программироваться в условиях эксплуатации, а встроенные диагностические инструменты предупреждают водителя о возможных проблемах с шинами и выдают состояние всей системы. Работая на перспективу, компания работает над решениями, которые помогут сократить время накачки и выпуска воздуха из шины.

Использованы материалы:
www.michelin.com
www.mbda-systems.com
www.tyron.com
www.runflatinternational.com
www.resilienttech.com
www.dana.com
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org